درجة حرارة عالية للغاية 200C 100pF 30V MOS مكثف متفوق ESD التسامح طبقة واحدة RF رقاقة للبيئات القاسية

HACC101S30V200 مكثف MOS عالي درجة الحرارة للغاية: 100pF 30V مع 200 درجة مئوية تشغيل مستمر وتسامح ESD متفوق

الـHACC101S30V200هو مكثف MOS من طبقة واحدة 100pF ± 10% معدل 30V DC،مصممة للعمل المستمر عند درجات حرارة تصل إلى 200 درجة مئوية، تتجاوز بدرجة كبيرة الحد الأقصى المحدد في الصناعة عند 125 درجة مئوية لمكثفات MOS التقليديةمصنوع من السيليكون في المنطقة العائمة (> 1000Ω·cm) مع 300nm SiO المزروع حراريًا₂الديليكتريك، هذا الجهاز يحتوي على كومة المعادن المتصلبة والتمويه المتخصص للحفاظ على استقرار المعلمات في درجات الحرارة القصوى. أبعاد الشريحة هي 0.50mm × 0.50mm × 0.15mm مع TiW-Au التميز العلوي (2.5μm على الأقل Au) و TiW-Pt-Au خلفية (1.0μm على الأقل Au). مع تحمل ESD متفوق يزيد عن 2kV HBM و 500V CDM ،تم تصميم HACC101S30V200 لأكثر بيئات التشغيل صعوبة في حفر الحفر، الطيران والفضاء، السيارات تحت غطاء السيارة، والصناعية عالية درجة الحرارة الإلكترونيات. قابلة للتخصيص بالكامل: سعة من 10pF إلى 220pF،ومجموعات المعادن البديلة المتاحة مع 4 ٪ 6 أسبوع وقت نموذج أولي.

1- التشغيل في درجات حرارة مرتفعة للغاية تصل إلى 200 درجة مئوية

عادة ما يتم تصنيف مكثفات MOS التقليدية القائمة على السيليكون لدرجة حرارة التقاطع القصوى 125 درجة مئوية ، والتي تقتصر على ثلاث آليات تدهور أساسية تتسارع عند درجات حرارة مرتفعة.HACC101S30V200 تعالج كل من هذه من خلال هندسة المواد والهوامش التصميم:

تيار التسرب عند درجة الحرارة

يتزايد تيار تسرب ثاني أكسيد السيليكون بشكل كبير مع درجة الحرارة بسبب الانبعاثات الحرارية وتحقيق نفق فاولر نوردهايم. عند 125 درجة مئوية ، يستخدم مكثف MOS قياسي مع 300nm SiO₂يعرض الديليكتريك تسربًا يصل إلى حوالي 100nA عند الجهد الاسمي. عند 200 درجة مئوية ، يرتفع هذا عادة إلى 1 ′′5μA ′′مستوى غير مقبول للدارات الدقيقة.HACC101S30V200 يحافظ على تسرب أقل من 500nA عند 200 درجة مئوية من خلال عملية أكسدة حرارية محسنة تقلل من كثافة مصيدة الواجهة (Dit < 5 × 10)¹⁰سم^-2eV^-1) والشحنة المحاصرة بالأكسيد السائبة. انخفاض الكثافة المحاصرة يقلل من مكون التنفق المساعد بالفخ من تيار التسرب الذي يهيمن عند درجات الحرارة المرتفعة.

الاستقرار في 200 درجة مئوية

تم اختيار نظام تعديل TiW-Au خصيصًا لثبات درجة الحرارة العالية.حاجز الانتشار TiW (التيتانيوم-التونغستن) يمنع الانتشار المتداخل بين السيليكون والذهب الذي من شأنه أن يشكل خلاف ذلك أوتيكتيك Au-Si الهش عند درجات حرارة فوق 180 °C. تحتفظ طبقة TiW 100nm بتركيبها غير المتحرك وسلامة الحاجز إلى 250 درجة مئوية على الأقل ، والتي تم التحقق منها من خلال تحديد عمق الطيف الإلكتروني Auger بعد 1000 ساعة من التخزين عند 200 درجة مئوية.5μm الحد الأدنى للقطب الكهربائي الأعلى للذهب يبقى خاليا من الأكسدة في جميع درجات الحرارة العملية، والحفاظ على جودة السطح القابل للصق والسلك إلى أجل غير مسمى.

عمر التشغيل في درجات الحرارة العالية (HTOL)

يتم التأهل لمجموعات الإنتاج من خلال 1000 ساعة HTOL عند 200 درجة مئوية مع تحيز 30 فولت DC. معايير القبول: تحويل السعة < 2٪ ، تيار التسرب < 2 × أولي ، وقوة سحب سلك الربط > 5gf بعد الإجهاد.هذا تسارع 75 درجة مئوية فوق متطلبات 125 درجة مئوية HTOL القياسية، مما يوفر هامشًا مُثبتًا من الموثوقية للمستخدمين الذين يعملون عند درجات حرارة متوسطة (150-175 درجة مئوية).

2. التسامح المتفوق مع ESD ‬منهجية التصميم والاختبار

التفريغ الكهربائي (ESD) هو السبب الرئيسي للأضرار الكامنة في مكثفات الرقاقة أثناء التجميع والتعامل.نموذج جسم الإنسان (HBM) يمثل شخص مشحون يفرغ من خلال المكون، في حين أن نموذج الجهاز المشحون (CDM) يمثل المكون نفسه يفرغ الأرض. يضم HACC101S30V200 ميزات تصميم متعددة لتحقيق تسامح ESD استثنائي:

• SiO سميك₂الصلبة الكهربائية الداخلية لـ ESD:الـ 300 نانومتر حرارية₂الديليكتريك لديه قوة تحطم ديليكتريكية تتجاوز 10MV / cm ، مما يتوافق مع جهد تحطم > 300V.توفر هذه القوة الكهربائية الداخلية خطاً أولياً من الحماية ضد عوائق ESDعلى عكس المكثفات الديالكترونية ذات الأفلام الرقيقة (50 ‰ 100nm) التي قد تعاني من تلف خفي من ضغط ESD الفرعي ،أوكسيد 300nm يوفر هامشًا كبيرًا بين الجهد التشغيلي المسموح به (30 فولت) وعتبة الانهيار الكهربائي. اختبار ESD حسب JESD22-A114 يؤكد أن HBM يقاوم الجهد > 2kV ، وتصنيف الجهاز على أنه مستوى الفئة 2a المرتبط عادة بأجهزة أشباه الموصلات النشطة بدلاً من مكثفات الرقاقة السلبية.
• توزيع المجال المتساوي لا تركيز الحافة:في MLCCs ، تركز حواف الأقطاب الكهربائية الداخلية الحقل الكهربائي ، مما يخلق مناطق محلية حيث يمكن أن يتجاوز التوتر الديالكتروني خلال حدث ESD قوة الانهيار الكلي.يوفر هيكل مكثف MOS المستوي المعدن العازل شبه الموصل توزيع المجال الكهربائي المتساوي عبر منطقة مكثف كاملةأثناء حدث ESD ، يتم توزيع الشحنة بشكل موحد بدلاً من التركيز على حواف الأقطاب الكهربائية ، مما يقلل من حقل الذروة بمعدل 5 × 10 × مقارنةً بالكهرباء الديالكترونية MLCC ذات السماكة المكافئة.
• حماية نموذج الجهاز المشحون (CDM):يحدث حدث CDM عندما يتم تفريغ مكون مشحون بسرعة من خلال دبوس واحد إلى الأرض عادة أثناء تجميع التقط والمكان الآلي.HACC101S30V200 يقاوم تفريغات CDM > 500 فولت لكل JESD22-C101البنية ذات الطبقة الواحدة مع الاتصال المباشر مع الأرض من الخلف يوفر مسار تفريغ محدد مع الحد الأدنى من عائق الطفيلي ،منع تجاوز الجهد المدمر الذي يحدث عندما يتم إجبار تيار التفريغ عبر مسار عالية الحث.

3التجميع المتوافق مع المعادن عالية الحرارة

• الوصول المقطوع للعمل عند درجة حرارة 200 درجة مئوية:يتم تصنيف الايبوكسي الفضي الموصل القياسي (Epotek H20E) للعمل المستمر إلى حوالي 175 درجة مئوية.نقطة الذوبان 280°C) يوفر موثوقة الصمغ مع عدم تدهور في 200°Cالحاجز Pt في TiW-Pt-Au المعدنية الجانب الخلفي يمنع تشكيل Au-Sn بين المعادن أثناء إعادة التدفق والتشغيل في درجات الحرارة العالية اللاحقة.الذهب الجيرمانيوم (AuGe)، 356 درجة مئوية) أو الذهب-السيليكون (AuSi، 363 درجة مئوية) يمكن تحديدها.
• ربط الأسلاك لـ 200 درجة مئوية:يقدم ربط الكرة الحرارية (25μm سلك، 120-150 درجة مئوية مرحلة) قوة سحب > 6gf في 25 درجة مئوية. بعد 1000 ساعة تخزين في 200 درجة مئوية،بقاء قوة السحب > 5gf مع وضع فشل كسر الكعب ‬ مما يشير إلى عدم وجود تدهور مهم بين المعادن Au-Auلا يوصى بالربط بالشفرة للعمل المستمر عند درجة حرارة 200 درجة مئوية بسبب التكوين المحتمل لـ Au-Al intermetallic (الطاعون الأرجواني) في واجهة الربط فوق 150 درجة مئوية.

الخصائص الرئيسية

• العملية في درجات حرارة عالية للغاية:مصممة للعمل المستمر عند درجة حرارة 200 درجة مئوية 75 درجة مئوية فوق الحد المحدد للمعايير الصناعية 125 درجة مئوية. 1000 ساعة HTOL مؤهلة عند درجة حرارة 200 درجة مئوية مع تحول سعة < 2٪ وتسرب أولي < 2 ×.حاجز الانتشار TiW يمنع الانتشار بين Au-Si إلى > 250 °C.
• التسامح المتفوق مع ESD:> 2kV HBM (الطبقة 2 لكل JESD22-A114) و > 500V CDM ( لكل JESD22-C101).₂يوفر قوة كهربائية داخلية > 10MV / cm مع انهيار > 300V. توزيع المجال المتساوي يلغي أنماط فشل ESD التركيز الحد من MLCCs.
• SiO₂الاستقرار الكهربائي عند درجة الحرارة:تسرب < 500nA عند 200 درجة مئوية و 30 فولت DC. + 35ppm / °C TCC تحتفظ في نطاق - 55 درجة مئوية إلى + 200 درجة مئوية. صفر الشيخوخة الحديدية الكهربائية ٪ لا يندفع السعة على مدى عمر التشغيل.
• موثوقية البيئة القاسية:مؤهلة لتطبيقات الحفرة (درجة حرارة عالية، اهتزازات عالية) ، الفضاء الجوي (دورة الفراغ الحراري) ، والسيارات تحت الغطاء (صدمة حرارية، رطوبة التكثيف).
• منصة قابلة للتخصيصسعة من 10pF إلى 220pF. تقييمات الجهد من 6.3V إلى 50V. هندسية الرقاقة المخصصة (مستطيلة تصل إلى 4:1 AR) ، والأشكال غير النظامية ، ومجموعات المعادن المتوفرة مع النماذج الأولية السريعة.

المواصفات الكهربائية (T = 25 درجة مئوية ما لم يذكر)

تطبيقات نموذجية

• أدوات الحفر والحفر في الحفرة الداخلية (150~200 درجة مئوية محيطة) والتي تتطلب مكثفات حجب متردد وتجاوز تحافظ على استقرار المعلمات في درجات حرارة التشكيل
• إلكترونيات مراقبة ومراقبة محركات الطيران والفضاء التي تعمل في بيئات محركات غير مبردة
• وحدات تحكم ECU تحت غطاء السيارة ووحدات تحكم ناقل النقل المعرضة لدرجات الحرارة العالية المشتركة ومرورات ESD
• أجهزة إلكترونية للمواقد الصناعية و أجهزة التحكم في العمليات تعمل باستمرار عند 175~200 درجة مئوية
• معدات مراقبة الآبار الحرارية الجيولوجية مع نشر متعدد السنوات في درجة حرارة عالية مستمرة
• الإلكترونيات المستخدمة في الميدان القوية التي تتطلب مجموعة درجات حرارة موسعة وقسوة ESD متفوقة للمعدات ذات الأهمية المهمة
• الأجهزة العلمية للتجارب الفيزيائية عالية درجة الحرارة عندما يكون فشل ESD على مستوى المكونات ليس خطراً مقبولاً

مرجع سريع للجمعية

• إضافة:اللحام الايوتيكتي AuSn (300~320°C، N₂/H₂غازات تشكيل) الموصى بها للعمل عند درجة حرارة 200 درجة مئوية. AuGe (356 درجة مئوية) أو AuSi (363 درجة مئوية) للتطبيقات ذات درجات حرارة أعلى في إعادة التدفق التالي.
• ربط الأسلاك:25μm Au ربط الكرة الحرارية (مرحلة 120-150 درجة مئوية ، قوة 15-35gf ، قوة سحب > 6gf عند 25 درجة مئوية). لا يوصى بالربط بالشفرة للعمل المستمر في درجة حرارة 200 درجة مئوية بسبب تشكيل Au-Al بين المعادن.
• معالجة ESD:يوفر الجهاز الذي يتم تصنيفه > 2kV HBM هامشًا كبيرًا على مخاطر ESD القياسية في خط التجميع. الحزمة الموصلة لفلافل الحزمة تحافظ على تخزين آمن من ESD. توصي بمعايير الصناعة S20.20 ESD.
• التخزين:علبة وافل أو جيل-باك، تطهير النيتروجين المغلق تحت الفراغ. MSL 1 عمر الأرض غير محدود. تخزين في 20 ٪ 25 درجة مئوية، 40 ٪ 60٪ RH.

ترتيب وتكوين مخصص

يتم شحن المنتجات القياسية على شكل رقائق مربعة من 0.50 ملم × 0.50 ملم في عبوات الفولفول الموصلة.التكوينات المخصصة التالية متوفرة عند الطلب مع الحد الأدنى للكميات الطلبية عادة ما تبدأ من 10 قطع:

• قيم سعة مخصصة ضمن نطاق 10pF ∼ 220pF على منصة 0.50mm القياسية
• هندسة رقاقة مستطيلة تصل إلى نسبة شكل 4: 1 ، أو أشكال غير منتظمة لآثار الدوائر الهجينة غير القياسية
• الجهد غير القياسي من 6.3V إلى 50V DC
• التميز الخلفي البديل: Au-only، AuSn pre-deposition (35μm) ، AuGe، أو AuSi للالتصاق الايوتكتي عالي الحرارة
• التأهيل الموسع لدرجة الحرارة حتى 225 درجة مئوية متاح عند الطلب مع خطة اختبار معدلة
• حزم جيل أو حزم شريط ولفل للتجميع الآلي

اتصل بنا مع مواصفاتك المستهدفة لتقييم الجدوى وتقدير الوقت المطلوب والاقتباس. العينات التقييمية القياسية 100pF 200 درجة مئوية الشحن في غضون 2-3 أسابيع.التكوينات المخصصة مع 4 ٪ 6 أسابيع نموذج أولي وقتتقارير مؤهلات HTOL عند 200 درجة مئوية وبيانات وصف ESD لكل JESD22 متوفرة عند الطلب.